JP2013211588A - 電界効果トランジスタ、電界効果トランジスタの製造方法、中間体及び第２中間体 - Google Patents
電界効果トランジスタ、電界効果トランジスタの製造方法、中間体及び第２中間体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013211588A JP2013211588A JP2013122140A JP2013122140A JP2013211588A JP 2013211588 A JP2013211588 A JP 2013211588A JP 2013122140 A JP2013122140 A JP 2013122140A JP 2013122140 A JP2013122140 A JP 2013122140A JP 2013211588 A JP2013211588 A JP 2013211588A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- field effect
- effect transistor
- semiconductor layer
- insulating layer
- organic semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005669 field effect Effects 0.000 title claims abstract description 64
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 75
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 29
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 14
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract description 15
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract description 15
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 abstract description 9
- NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3-methylimidazolium Chemical compound CCN1C=C[N+](C)=C1 NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 17
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 description 13
- 230000004044 response Effects 0.000 description 13
- -1 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate Chemical compound 0.000 description 11
- YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N rubrene Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C1=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=CC=C2C(C=2C=CC=CC=2)=C11)=C(C=CC=C2)C2=C1C1=CC=CC=C1 YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- LRESCJAINPKJTO-UHFFFAOYSA-N bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide;1-ethyl-3-methylimidazol-3-ium Chemical compound CCN1C=C[N+](C)=C1.FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F LRESCJAINPKJTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PXELHGDYRQLRQO-UHFFFAOYSA-N 1-butyl-1-methylpyrrolidin-1-ium Chemical compound CCCC[N+]1(C)CCCC1 PXELHGDYRQLRQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N pentacene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC5=CC=CC=C5C=C4C=C3C=C21 SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 5
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- FHCPAXDKURNIOZ-UHFFFAOYSA-N tetrathiafulvalene Chemical compound S1C=CSC1=C1SC=CS1 FHCPAXDKURNIOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IQQRAVYLUAZUGX-UHFFFAOYSA-N 1-butyl-3-methylimidazolium Chemical compound CCCCN1C=C[N+](C)=C1 IQQRAVYLUAZUGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LSFWFJFDPRFPBK-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-3-pentylimidazol-1-ium Chemical compound CCCCCN1C=C[N+](C)=C1 LSFWFJFDPRFPBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WVDDUSFOSWWJJH-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-3-propylimidazol-1-ium Chemical compound CCCN1C=C[N+](C)=C1 WVDDUSFOSWWJJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GSBKRFGXEJLVMI-UHFFFAOYSA-N Nervonyl carnitine Chemical compound CCC[N+](C)(C)C GSBKRFGXEJLVMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 3
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- SLSPYQCCSCAKIB-UHFFFAOYSA-N bis(1,1,2,2,2-pentafluoroethylsulfonyl)azanide Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)F SLSPYQCCSCAKIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ANFWGAAJBJPAHX-UHFFFAOYSA-N bis(fluorosulfonyl)azanide;1-ethyl-3-methylimidazol-3-ium Chemical compound CC[N+]=1C=CN(C)C=1.FS(=O)(=O)[N-]S(F)(=O)=O ANFWGAAJBJPAHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 229910001410 inorganic ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 3
- HTKPDYSCAPSXIR-UHFFFAOYSA-N octyltrimethylammonium ion Chemical compound CCCCCCCC[N+](C)(C)C HTKPDYSCAPSXIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ACZOGADOAZWANS-UHFFFAOYSA-N trimethyl(pentyl)azanium Chemical compound CCCCC[N+](C)(C)C ACZOGADOAZWANS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZXMGHDIOOHOAAE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trifluoro-n-(trifluoromethylsulfonyl)methanesulfonamide Chemical compound FC(F)(F)S(=O)(=O)NS(=O)(=O)C(F)(F)F ZXMGHDIOOHOAAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MKSCUIMVDXDORK-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4-tetrachloropentacene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC5=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C5C=C4C=C3C=C21 MKSCUIMVDXDORK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HXEYQGSFZZKULR-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4-tetramethylpentacene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC5=C(C)C(C)=C(C)C(C)=C5C=C4C=C3C=C21 HXEYQGSFZZKULR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MXLZUALXSYVAIV-UHFFFAOYSA-N 1,2-dimethyl-3-propylimidazol-1-ium Chemical compound CCCN1C=C[N+](C)=C1C MXLZUALXSYVAIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MOBFBESVVHOHDW-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trimethyl-2-propylpyrazol-1-ium Chemical compound CCC[N+]1=C(C)C=C(C)N1C MOBFBESVVHOHDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HVVRUQBMAZRKPJ-UHFFFAOYSA-N 1,3-dimethylimidazolium Chemical compound CN1C=C[N+](C)=C1 HVVRUQBMAZRKPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GXNZJXAATBWYOL-UHFFFAOYSA-N 1-butyl-2,3,5-trimethylpyrazol-2-ium Chemical compound CCCC[N+]1=C(C)C=C(C)N1C GXNZJXAATBWYOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XJBALIUUDWYQES-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-2,3,5-trimethylpyrazol-2-ium Chemical compound CC[N+]1=C(C)C=C(C)N1C XJBALIUUDWYQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YQFWGCSKGJMGHE-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-1-propylpyrrolidin-1-ium Chemical compound CCC[N+]1(C)CCCC1 YQFWGCSKGJMGHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZYRXXCQGMOUOOG-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-3-oxidoimidazol-3-ium Chemical compound CN1C=C[N+]([O-])=C1 ZYRXXCQGMOUOOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KUJYDIFFRDAYDH-UHFFFAOYSA-N 2-thiophen-2-yl-5-[5-[5-(5-thiophen-2-ylthiophen-2-yl)thiophen-2-yl]thiophen-2-yl]thiophene Chemical compound C1=CSC(C=2SC(=CC=2)C=2SC(=CC=2)C=2SC(=CC=2)C=2SC(=CC=2)C=2SC=CC=2)=C1 KUJYDIFFRDAYDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PFCSVQKCECNEAZ-UHFFFAOYSA-N 6,13-diphenylpentacene Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C1=CC2=CC=CC=C2C=C11)=C(C=C2C(C=CC=C2)=C2)C2=C1C1=CC=CC=C1 PFCSVQKCECNEAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XBDYBAVJXHJMNQ-UHFFFAOYSA-N Tetrahydroanthracene Natural products C1=CC=C2C=C(CCCC3)C3=CC2=C1 XBDYBAVJXHJMNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JQRLYSGCPHSLJI-UHFFFAOYSA-N [Fe].N1C(C=C2N=C(C=C3NC(=C4)C=C3)C=C2)=CC=C1C=C1C=CC4=N1 Chemical compound [Fe].N1C(C=C2N=C(C=C3NC(=C4)C=C3)C=C2)=CC=C1C=C1C=CC4=N1 JQRLYSGCPHSLJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YIYFFLYGSHJWFF-UHFFFAOYSA-N [Zn].N1C(C=C2N=C(C=C3NC(=C4)C=C3)C=C2)=CC=C1C=C1C=CC4=N1 Chemical compound [Zn].N1C(C=C2N=C(C=C3NC(=C4)C=C3)C=C2)=CC=C1C=C1C=CC4=N1 YIYFFLYGSHJWFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- IUNCEDRRUNZACO-UHFFFAOYSA-N butyl(trimethyl)azanium Chemical compound CCCC[N+](C)(C)C IUNCEDRRUNZACO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 2
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 2
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTPRURKTXNFVQT-UHFFFAOYSA-N hexyl(trimethyl)azanium Chemical compound CCCCCC[N+](C)(C)C XTPRURKTXNFVQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- KTQDYGVEEFGIIL-UHFFFAOYSA-N n-fluorosulfonylsulfamoyl fluoride Chemical compound FS(=O)(=O)NS(F)(=O)=O KTQDYGVEEFGIIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 2
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004032 porphyrins Chemical class 0.000 description 2
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N tetracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC=CC=C4C=C3C=C21 IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PCCVSPMFGIFTHU-UHFFFAOYSA-N tetracyanoquinodimethane Chemical compound N#CC(C#N)=C1C=CC(=C(C#N)C#N)C=C1 PCCVSPMFGIFTHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- CPRWXISTVQJDTC-UHFFFAOYSA-N 1-hexyl-2,3,5-trimethylpyrazol-2-ium Chemical compound CCCCCC[N+]1=C(C)C=C(C)N1C CPRWXISTVQJDTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGLIVJFAKNJZRE-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-1-propylpiperidin-1-ium Chemical compound CCC[N+]1(C)CCCCC1 OGLIVJFAKNJZRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical compound C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- QWJNFFYFEKXZBF-UHFFFAOYSA-N cyanocyanamide Chemical compound N#CNC#N QWJNFFYFEKXZBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O pyridinium Chemical compound C1=CC=[NH+]C=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
- H10K10/40—Organic transistors
- H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
- H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
- H10K10/468—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics
- H10K10/471—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics the gate dielectric comprising only organic materials
Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
【課題】低い駆動電圧、十分に高い電流増幅率及び高い応答性（「ゲート電圧の変調周波数１０Ｈｚにおける静電容量が１/１０に減少する周波数」が１０ｋＨｚ以上）を備えた有機電界効果トランジスタを提供する。
【解決手段】有機電界効果トランジスタは、一般にソース電極５、ドレイン電極４、これら電極に接触している有機半導体層３、該有機半導体層に隣り合ったゲート絶縁層６、及び、該ゲート絶縁層６に接触しているゲート電極７からなり、ゲート絶縁層６は、糊剤又は増粘剤を含まず液状であって、その主要成分がイオン液体であるものを使用する。
【選択図】図１
【解決手段】有機電界効果トランジスタは、一般にソース電極５、ドレイン電極４、これら電極に接触している有機半導体層３、該有機半導体層に隣り合ったゲート絶縁層６、及び、該ゲート絶縁層６に接触しているゲート電極７からなり、ゲート絶縁層６は、糊剤又は増粘剤を含まず液状であって、その主要成分がイオン液体であるものを使用する。
【選択図】図１
Description
本発明は、有機半導体層及びゲート絶縁層を備えた有機電界効果トランジスタに関する。特に、本発明は、駆動電圧が低く、それでいて、電流増幅率が十分に高く、かつ、応答性が高い有機電界効果トランジスタに関するものである。本発明のトランジスタは、ソース電極−ドレイン電極間を流れる電流を増幅する増幅素子やその電流をＯＮ−ＯＦＦするスイッチング素子に使用される。
電界効果トランジスタは、ソース電極、ドレイン電極、これら電極に接触している半導体層、該半導体層に隣り合ったゲート絶縁層、及び、該ゲート絶縁層に接触しているゲート電極からなる。
近年、半導体として無機ではなく有機半導体を用い、ゲート絶縁層として誘電体ではなく電解質を使用した有機電界効果トランジスタが盛んに研究されている。有機トランジスタは、軽く薄いだけでなく、柔らかいので曲げることができる利点を有している。そのため、有機トランジスタは、トランジスタの用途を広げる、と期待されている。
そして、電解質として、ポリマーゲル（ポリエチレングリコール）にＬｉイオンを混ぜたポリマーゲル電解質を用いた研究が行われている。この場合、ポリマーゲルは糊剤又は増粘剤として機能する。そのため、ポリマーゲル電解質は、液状ではなくペースト状である。
ポリマーゲル電解質に電圧を加えるとイオンの移動が起こり、電極から厚さ１ｎｍ程度の部分に、正あるいは負のイオンが蓄積されて両電荷のバランスが破れた層（電気二重層）ができると言われている。この層に注目すると、電界は半導体表面の厚さ１ｎｍ程度の所に集中し、ゲート電極とソース電極(又はドレイン電極)との間にわずか１Ｖ程度の電圧を印加しただけでも、この層には１０ＭＶ／ｃｍの大きな電界が印加されることになる。従って、このポリマーゲル電解質をトランジスタのゲート絶縁層に用いると、低い電圧でも、より高い電界が印加される。その結果、ゲート絶縁層により多くのキャリアが注入される。そのため、そのようなトランジスタは、駆動電圧が低くとも、電流増幅率が高くなる。
そのような中で、ポリマーゲルにＬｉイオンの代わりにイオン液体（例えば、1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate）を混ぜたポリマーゲル電解質IIをゲート絶縁層に用いた有機電界効果トランジスタが提案された（非特許文献１参照）。
Jiyoul Lee et al, "Ion Gel Gated Polymer Thin-Film Transistors" J. Am. Chem. Soc. 129 (2007) 4532.
しかしながら、ポリマーゲル電解質IIをゲート絶縁層に用いた有機電界効果トランジスタは、応答性が低く、また、電流増幅率が比較的高いものの未だ不十分であるという問題点を有する。
本発明の目的は、低い駆動電圧、十分に高い電流増幅率及び高い応答性を備えた有機電界効果トランジスタを提供することにある。
本発明者らは、鋭意研究の結果、ポリマーゲル電解質ではなく、「糊剤又は増粘剤を含まず液状であって、その主要成分がイオン液体である電解質」言わば「イオン液体電解質」をゲート絶縁層の材料として使用すれば、目的とするトランジスタが得られることを見出し、本発明を成すに至った。
本発明は、
有機半導体層及びゲート絶縁層を備えた電界効果トランジスタにおいて、
前記ゲート絶縁層が、液状であって、その主要成分がイオン液体である電界効果トランジスタを提供する。
有機半導体層及びゲート絶縁層を備えた電界効果トランジスタにおいて、
前記ゲート絶縁層が、液状であって、その主要成分がイオン液体である電界効果トランジスタを提供する。
また、本発明は、
有機半導体層及びゲート絶縁層を備えた電界効果トランジスタにおいて、
前記ゲート絶縁層が、液状であって、その主要成分がイオン液体であり、
「ゲート電圧の変調周波数１０Ｈｚにおける静電容量が１/１０に減少する周波数」（本発明では、以下、これを特定周波数と言う）が１０ｋＨｚ以上である電界効果トランジスタを提供する。
有機半導体層及びゲート絶縁層を備えた電界効果トランジスタにおいて、
前記ゲート絶縁層が、液状であって、その主要成分がイオン液体であり、
「ゲート電圧の変調周波数１０Ｈｚにおける静電容量が１/１０に減少する周波数」（本発明では、以下、これを特定周波数と言う）が１０ｋＨｚ以上である電界効果トランジスタを提供する。
また、本発明は、
ソース電極、ドレイン電極、これら電極に接触している有機半導体層、該有機半導体層に隣り合ったゲート絶縁層、及び、該ゲート絶縁層に接触しているゲート電極を備えた電界効果トランジスタにおいて、
前記ゲート絶縁層が、糊剤又は増粘剤を含まず液状であって、その主要成分がイオン液体であり、
特定周波数が１０ｋＨｚ以上である電界効果トランジスタを提供する。
ソース電極、ドレイン電極、これら電極に接触している有機半導体層、該有機半導体層に隣り合ったゲート絶縁層、及び、該ゲート絶縁層に接触しているゲート電極を備えた電界効果トランジスタにおいて、
前記ゲート絶縁層が、糊剤又は増粘剤を含まず液状であって、その主要成分がイオン液体であり、
特定周波数が１０ｋＨｚ以上である電界効果トランジスタを提供する。
また、本発明は、
ソース電極、ドレイン電極、これら電極に接触している有機半導体層、該有機半導体層と「毛細管現象を示す所定の隙間」を介して位置しているゲート電極、及び、前記隙間に充填されたゲート絶縁層を備えた電界効果トランジスタであって、
前記ゲート絶縁層が、糊剤又は増粘剤を含まず液状であって、その主要成分がイオン液体であり、
特定周波数が１０ｋＨｚ以上である電界効果トランジスタを提供する。
ソース電極、ドレイン電極、これら電極に接触している有機半導体層、該有機半導体層と「毛細管現象を示す所定の隙間」を介して位置しているゲート電極、及び、前記隙間に充填されたゲート絶縁層を備えた電界効果トランジスタであって、
前記ゲート絶縁層が、糊剤又は増粘剤を含まず液状であって、その主要成分がイオン液体であり、
特定周波数が１０ｋＨｚ以上である電界効果トランジスタを提供する。
また、本発明は、
ソース電極、ドレイン電極、これら電極に接触している有機半導体層、及び、該有機半導体層と「毛細管現象を示す所定の隙間」を介して位置しているゲート電極を備えた中間体を用意し、
次いで、前記隙間に「糊剤又は増粘剤を含まず主要成分がイオン液体からなる液状電解質」を充填することによりゲート絶縁層を形成し、
これにより、「特定周波数が１０ｋＨｚ以上である電界効果トランジスタ」を製造する方法を提供する。
ソース電極、ドレイン電極、これら電極に接触している有機半導体層、及び、該有機半導体層と「毛細管現象を示す所定の隙間」を介して位置しているゲート電極を備えた中間体を用意し、
次いで、前記隙間に「糊剤又は増粘剤を含まず主要成分がイオン液体からなる液状電解質」を充填することによりゲート絶縁層を形成し、
これにより、「特定周波数が１０ｋＨｚ以上である電界効果トランジスタ」を製造する方法を提供する。
また、本発明は、
ソース電極、ドレイン電極、これら電極に接触している有機半導体層、及び、該有機半導体層と「毛細管現象を示す所定」の隙間を介して位置しているゲート電極を備えた中間体を提供する。
ソース電極、ドレイン電極、これら電極に接触している有機半導体層、及び、該有機半導体層と「毛細管現象を示す所定」の隙間を介して位置しているゲート電極を備えた中間体を提供する。
また、本発明は、
毛細管現象を示す所定の深さを有する「くぼみ」を備えた基板、該基板表面上であって該「くぼみ」を挟んで対向する位置に形成されたソース電極及びドレイン電極、前記「くぼみ」の底面に形成されたゲート電極からなる第２中間体を用意し、
次いで、前記「くぼみ」の上に大きめの有機半導体層を載置し、これにより、前記有機半導体層とソース電極との間及び前記半導体層とドレイン電極との間をそれぞれ電気的に導通させると共に、前記半導体層と前記ゲート電極との間に「毛細管現象を示す所定の隙間」を形成し、
更に前記隙間に「主要成分がイオン液体からなる液状電解質」を充填することによりゲート絶縁層を形成し、
これにより、「特定周波数が１０ｋＨｚ以上である電界効果トランジスタ」を製造する方法を提供する。
毛細管現象を示す所定の深さを有する「くぼみ」を備えた基板、該基板表面上であって該「くぼみ」を挟んで対向する位置に形成されたソース電極及びドレイン電極、前記「くぼみ」の底面に形成されたゲート電極からなる第２中間体を用意し、
次いで、前記「くぼみ」の上に大きめの有機半導体層を載置し、これにより、前記有機半導体層とソース電極との間及び前記半導体層とドレイン電極との間をそれぞれ電気的に導通させると共に、前記半導体層と前記ゲート電極との間に「毛細管現象を示す所定の隙間」を形成し、
更に前記隙間に「主要成分がイオン液体からなる液状電解質」を充填することによりゲート絶縁層を形成し、
これにより、「特定周波数が１０ｋＨｚ以上である電界効果トランジスタ」を製造する方法を提供する。
また、本発明は、
毛細管現象を示す所定の深さを有する「くぼみ」を備えた基板、該基板表面上であって該「くぼみ」を挟んで対向する位置に形成されたソース電極及びドレイン電極、前記「くぼみ」の底面に形成されたゲート電極からなる第２中間体を提供する。
毛細管現象を示す所定の深さを有する「くぼみ」を備えた基板、該基板表面上であって該「くぼみ」を挟んで対向する位置に形成されたソース電極及びドレイン電極、前記「くぼみ」の底面に形成されたゲート電極からなる第２中間体を提供する。
この場合、前記基板は弾性を有することが好ましい。基板表面上に「くぼみ」を挟んで対向する位置にソース電極及びドレイン電極が形成される。この場合、ソース電極及びドレイン電極には表面に微細な凹凸が生じる。また、ソース電極及びドレイン電極の上に載置される有機半導体層の表面にも微細な凹凸がある。従って、有機半導体層をソース電極及びドレイン電極の上に載置することにより、半導体層とソース電極との間及び半導体層とドレイン電極との間をそれぞれ電気的に導通させた場合、どうしても、導通が悪い。ところが、弾性を有する基板を使用すると、電流増幅率が非常に高まるのである。おそらく、半導体層とソース電極との間及び半導体層とドレイン電極との間の密着性が高まるので、導通が良くなり、その結果、電流増幅率が非常に高まるものと推測される。
本発明において使用される有機半導体は、特に限定されるものではないが、例えば以下に示すものが使用される。
（１）ペンタセン、テトラセン、アントラセンなどのオリゴアセン分子；
（２）ルブレン、テトラメチルペンタセン、テトラクロロペンタセン、ジフェニルペンタセンなどのオリゴアセン誘導体分子；
（３）セクシチオフェンなどオリゴチオフェン分子及びその誘導体分子；
（４）ＴＣＮＱ（７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン）及びその誘導体分子；
（５）ＴＴＦ（１，４，５，８−テトラチアフルバレン）及びその誘導体分子；
（６）ペリレン及びその誘導体分子；
（７）ピレン及びその誘導体分子；
（８）Ｃ６０などフラーレン分子及びその誘導体分子；
（９）フタロシアニン及び銅フタロシアニンなどのメタルフタロシアニン分子及びその誘導体分子；
（１０）ポルフィリン及び亜鉛ポルフィリンや鉄ポルフィリンなどのメタルポルフィリン分子及びその誘導体分子；
（１１)ＢＥＤＴ−ＴＴＦ（ビスエチレンジチオテトラチオフルバレン）及びその誘導体分子；
なかでも、ルブレン、ペンタセンが好ましい。
（１）ペンタセン、テトラセン、アントラセンなどのオリゴアセン分子；
（２）ルブレン、テトラメチルペンタセン、テトラクロロペンタセン、ジフェニルペンタセンなどのオリゴアセン誘導体分子；
（３）セクシチオフェンなどオリゴチオフェン分子及びその誘導体分子；
（４）ＴＣＮＱ（７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン）及びその誘導体分子；
（５）ＴＴＦ（１，４，５，８−テトラチアフルバレン）及びその誘導体分子；
（６）ペリレン及びその誘導体分子；
（７）ピレン及びその誘導体分子；
（８）Ｃ６０などフラーレン分子及びその誘導体分子；
（９）フタロシアニン及び銅フタロシアニンなどのメタルフタロシアニン分子及びその誘導体分子；
（１０）ポルフィリン及び亜鉛ポルフィリンや鉄ポルフィリンなどのメタルポルフィリン分子及びその誘導体分子；
（１１)ＢＥＤＴ−ＴＴＦ（ビスエチレンジチオテトラチオフルバレン）及びその誘導体分子；
なかでも、ルブレン、ペンタセンが好ましい。
イオン液体は室温で液状である。本発明では、液状のイオン液体をその液状のままゲート絶縁層に使用する。そのため、ゲート絶縁層は液状であり、外観上はオイルから水のような粘度を持つ。数値で言うと、ゲート絶縁層は、１５０mPas（ミリパスカル セカンド）以下の粘度を持つことが好ましい。
これにより、高い応答性がトランジスタにもたらされる。本発明ではイオン液体に糊剤又は増粘剤を混ぜない。もし、混ぜるとゲート絶縁層が液状にならず、ペースト状になってしまうからである。ゲート絶縁層が液状であることの付加的な利点は、十分に高い電流増幅率をもたらすことである。ゲート絶縁層が液状であるので、有機半導体層の表面（実際には微細な凹凸がある）との接触が良くなり、電流増幅率が十分に高くなると推測される。
イオン液体は、特に限定されるものではないが、例示すれば、以下の陽イオンと陰イオンを組み合わせたものが本発明に使用される。
（１）陽イオン
イミダゾリウム系陽イオン： 1-methyl-3-methylimidazolium(MMI)，1-ethyl-3-methylimidazolium(EMI)，1-propyl-3-methylimidazolium(PMI)，1-butyl-3-methylimidazolium(BMI)，1-pentyl-3-methylimidazolium(PeMI)，1-hexyll-3-methylimidazolium(HMI)，1-oxyl-3-methylimidazolium(OMI)，1,2-dimethyl-3-propylimidazolium(DMPI)；
ピリジニウム系陽イオン： 1-methl-1-propylpiprodonium(PP13)，1-methyl-1-propylpyrrolidinium(P13)，1-methyl-1-butylpyrrolidinium(P14)，1-butyl-1-methylpyrrolidinium(BMP)；
アンモニウム系陽イオン： trimethyl propyl ammonium(TMPA)，trimethyl octyl ammonium(TMOA)、trimethyl hexyl ammonium(TMHA)，trimethyl pentyl ammonium(TMPeA)，trimethyl butyl ammonium(TMBA)；
ピラゾリウム系陽イオン： 1-ethyl-2,3,5-trimethylpyrazolium(ETMP)，1-butyl-2,3,5-trimethylpyrazolium(BTMP)，1-propyl-2,3,5-trimethylpyrazolium(PTMP)，1-hexyl-2,3,5-trimethylpyrazolium(HTMP)；
（２）陰イオン
bis(trifluoromethanesulfonyl)imide(TFSI)，bis(fluorosulfonyl)imide(FSI)，bis(perfluoroethylsulfonyl)imide(BETI)，tetrafluoroborate(BF4)，hexafluorophosphate(PF6)；
（１）陽イオン
イミダゾリウム系陽イオン： 1-methyl-3-methylimidazolium(MMI)，1-ethyl-3-methylimidazolium(EMI)，1-propyl-3-methylimidazolium(PMI)，1-butyl-3-methylimidazolium(BMI)，1-pentyl-3-methylimidazolium(PeMI)，1-hexyll-3-methylimidazolium(HMI)，1-oxyl-3-methylimidazolium(OMI)，1,2-dimethyl-3-propylimidazolium(DMPI)；
ピリジニウム系陽イオン： 1-methl-1-propylpiprodonium(PP13)，1-methyl-1-propylpyrrolidinium(P13)，1-methyl-1-butylpyrrolidinium(P14)，1-butyl-1-methylpyrrolidinium(BMP)；
アンモニウム系陽イオン： trimethyl propyl ammonium(TMPA)，trimethyl octyl ammonium(TMOA)、trimethyl hexyl ammonium(TMHA)，trimethyl pentyl ammonium(TMPeA)，trimethyl butyl ammonium(TMBA)；
ピラゾリウム系陽イオン： 1-ethyl-2,3,5-trimethylpyrazolium(ETMP)，1-butyl-2,3,5-trimethylpyrazolium(BTMP)，1-propyl-2,3,5-trimethylpyrazolium(PTMP)，1-hexyl-2,3,5-trimethylpyrazolium(HTMP)；
（２）陰イオン
bis(trifluoromethanesulfonyl)imide(TFSI)，bis(fluorosulfonyl)imide(FSI)，bis(perfluoroethylsulfonyl)imide(BETI)，tetrafluoroborate(BF4)，hexafluorophosphate(PF6)；
なかでも、イオン液体は、下記の（１）、（２）が好ましい。
（１）ＥＭＩ(ＣＦ3ＳＯ2)2Ｎ すなわち、
1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide
（２）ＥＭＩ(ＦＳＯ2)2Ｎ すなわち、
1-ethyl-3-methylimidazolium bis(fluorosulfonyl)imide
（１）ＥＭＩ(ＣＦ3ＳＯ2)2Ｎ すなわち、
1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide
（２）ＥＭＩ(ＦＳＯ2)2Ｎ すなわち、
1-ethyl-3-methylimidazolium bis(fluorosulfonyl)imide
イオン液体には、その液状を損ねない範囲で、性能（低い駆動電圧、十分に高い電流増幅率、高い応答性）を高める添加剤を添加又は溶解することは是である。そのような添加剤は、例えば、以下の通りである。
（１）酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化チタンなどの無機酸化物のナノ粒子
（２）リチウムイオン、カリウムイオン、ナトリウムイオンなどの無機イオン
（１）酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化チタンなどの無機酸化物のナノ粒子
（２）リチウムイオン、カリウムイオン、ナトリウムイオンなどの無機イオン
本発明では、ゲート絶縁層が液状なので、ゲート絶縁層を形状保持するために、「くぼみ」や所定の隙間を用意することが好ましい。そのため、予め、毛細管現象を示す所定の深さを有する「くぼみ」を備えた基板を用意することが好ましい。
本発明のトランジスタは、駆動電圧が低い。電圧が印加されると、ゲート絶縁層に電気二重層が形成されると推測される。更に、本発明のトランジスタは、電流増幅率が十分に高く、かつ、応答性が高い。応答性は、本発明においては、特定周波数（ゲート電圧の変調周波数１０Ｈｚにおける静電容量が１/１０に減少する周波数）で評価する。特定周波数はゲート絶縁層の性能として測定するが、静電容量はトランジスタの構造によって変わるので、トランジスタの性能と言える。本発明では、この特定周波数をもってトランジスタの応答性を評価する。本発明のトランジスタは、特定周波数が１０ｋＨｚ以上と高く、即ち、応答性が高いのである。
従来の有機電界効果トランジスタ（Ａはポリマーゲル電解質を使用したもの、Ｂはポリマーゲル電解質IIを使用したもの）と本発明のトランジスタ（Ｃ）を性能比較すれば、以下のとおりである。
・Ａ：低い駆動電圧（○）、低い電流増幅率（×）、低い応答性（×）
・Ｂ：低い駆動電圧（○）、高い電流増幅率（△）、低い応答性（×）
・Ｃ：低い駆動電圧（○）、十分に高い電流増幅率（○）、高い応答性（○）
（注：○は優れる、△は良い、×は良くない）
・Ａ：低い駆動電圧（○）、低い電流増幅率（×）、低い応答性（×）
・Ｂ：低い駆動電圧（○）、高い電流増幅率（△）、低い応答性（×）
・Ｃ：低い駆動電圧（○）、十分に高い電流増幅率（○）、高い応答性（○）
（注：○は優れる、△は良い、×は良くない）
１ 下側ゲート電極（従来例）
２ 下側ゲート絶縁層（従来例）
３ 有機半導体層
４ ドレイン電極
５ ソース電極
６ ゲート絶縁層（本発明の一例）
７ ゲート電極（本発明の一例）
１１ 「くぼみ」を備えた基板
１２ ゲート電極
１３ ゲート絶縁層
１４ ソース電極
１５ ドレイン電極
１６ 有機半導体層
２ 下側ゲート絶縁層（従来例）
３ 有機半導体層
４ ドレイン電極
５ ソース電極
６ ゲート絶縁層（本発明の一例）
７ ゲート電極（本発明の一例）
１１ 「くぼみ」を備えた基板
１２ ゲート電極
１３ ゲート絶縁層
１４ ソース電極
１５ ドレイン電極
１６ 有機半導体層
以下、図面を引用して、本発明に係る電界効果トランジスタの好適な実施例を詳細に説明する。しかし、本発明はこれらに限定されるものではない。
まず、実施例１に係るデユアルゲートトランジスタの構造について説明する。図１は、このトランジスタの構造を示す概念図である。このトランジスタは、上下に２つのトランジスタがある。上側のトランジスタが本発明にかかるものである。下側のトランジスタは従来のものである。
このトランジスタは、ドープシリコンからなる下側ゲート電極１、下側ゲート電極１上に形成されたＳｉＯ2からなる下側ゲート絶縁層２、下側ゲート絶縁層２上に形成された金のドレイン電極４、金のソース電極５、下側ゲート絶縁層２上に形成された有機ルブレン単結晶からなる有機半導体層３、有機半導体層３の上に形成されたイオン液体からなる（上側）ゲート絶縁層６、及び金線からなる（上側）ゲート電極７から構成される。
下側ゲート電極１、下側ゲート絶縁層２、有機半導体層３、ドレイン電極４及びソース電極５で構成される下側の電界効果トランジスタは、従来と同様にＳｉＯ2をゲート絶縁層に使用している。
それに対して、（上側）ゲート電極７、（上側）ゲート絶縁層６、有機半導体層３、ドレイン電極４及びソース電極５で構成される上側の電界効果トランジスタ（本発明の一例）は、イオン液体をゲート絶縁層に使用している。
このように、イオン液体をゲート絶縁層の主要成分として用いることによって、上側のトランジスタは、ゲート電極７とソース電極５（又はドレイン電極４）との間にゲート電圧が印加されると、イオン液体―半導体界面に電気二重層が生じる。そのため、トランジスタを低電圧で駆動させることができる。また、ゲート絶縁層として通常よく用いられるＳｉＯ2（電解質ではなく誘電体）を使用したトランジスタに比べて、上側のトランジスタは、図２に示すように、低い駆動電圧で十分に多くの電流が流すことができる。即ち、電流増幅率が十分に高い。
図２は、実施例１のトランジスタについて、ゲート電圧ＶGに対するドレイン電流ＩDSの変化を示すグラフである。●は、下側のトランジスタ（ＳｉＯ2をゲート絶縁層に用いたもの）のグラフである。ドレイン電極−ソース電極間の電圧は、−１．０Ｖである。
ここでは、イオン液体として、下記（１）又は（２）を使用した。
（１）ＥＭＩ(ＣＦ3ＳＯ2)2Ｎ すなわち、
1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imideと、
（２）ＥＭＩ(ＦＳＯ2)2Ｎ すなわち、
1-ethyl-3-methylimidazolium bis(fluorosulfonyl)imide
を用いた。なお、図３に上記ＥＭＩ(ＣＦ3ＳＯ2)2ＮとＥＭＩ(ＦＳＯ2)2Ｎの構造式を示す。
（１）ＥＭＩ(ＣＦ3ＳＯ2)2Ｎ すなわち、
1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imideと、
（２）ＥＭＩ(ＦＳＯ2)2Ｎ すなわち、
1-ethyl-3-methylimidazolium bis(fluorosulfonyl)imide
を用いた。なお、図３に上記ＥＭＩ(ＣＦ3ＳＯ2)2ＮとＥＭＩ(ＦＳＯ2)2Ｎの構造式を示す。
図２に示すように、イオン液体（液状の電解質）をゲート絶縁層に用いると、ＳｉＯ2をゲート絶縁層に用いた場合に比べ、低いスイッチング電圧ＶG（ゲート電極とソース電極との間の電圧）をゲート電極に印加するだけで、十分に大きな電流ＩDSを流すことができる。従って、トランジスタの消費電力が低減する。
実施例１の上側のトランジスタは高い応答性（周波数応答性）を示す。図４（ａ）は、上側のトランジスタの応答性を示すグラフである。○はＥＭＩ(ＦＳＯ2)2Ｎを用いたトランジスタで、●はＥＭＩ(ＣＦ3ＳＯ2)2Ｎを用いたトランジスタである。縦軸は、単位がＦ／ｃｍ2で、単位面積あたりの静電容量を表し、横軸は、単位がＨｚで、周波数を表す。
図４（ｂ）は、同じく応答性を示すグラフである。実線は、実施例１のＥＭＩ(ＦＳＯ2)2Ｎを用いた上側トランジスタの応答性を示し、破線は、従来例II（ポリマーゲル電解質IIを使用したトランジスタ）のそれを示す。縦軸は、単位面積あたりの静電容量を１０Ｈｚにおける単位面積あたりの静電容量で規格化した値が単位であり、高周波における単位面積あたりの静電容量の変化量を表す。横軸は、単位がＨｚで、周波数を表す。
両トランジスタについて、特定周波数を比較すると、以下の通りである。特定周波数が高いほど、トランジスタの応答性は高い。
実施例１：１０ＭＨｚ
従来例II： １ｋＨｚ
実施例１：１０ＭＨｚ
従来例II： １ｋＨｚ
本発明の効果のひとつである十分に高い電流増幅率は、高いキャリア移動度によってもたらされる。キャリア移動度は、図２の特性曲線の傾きを静電容量で割った値に相応する。従って、図２及び図４からＥＭＩ(ＣＦ3ＳＯ2)2ＮとＥＭＩ(ＦＳＯ2)2Ｎを比較すると、ＥＭＩ(ＣＦ3ＳＯ2)2Ｎのキャリア移動度がＥＭＩ(ＦＳＯ2)2Ｎのキャリア移動度より高いことがわかる。すなわち、イオン液体のマイナスイオンの分子サイズが大きくなるとキャリア移動度は高くなることが分かる。
ポリマーゲル電解質IIとの比較においても、実施例１の上側トランジスタは高いキャリア移動度を示す。特にイオン液体として、ＥＭＩ(ＣＦ3ＳＯ2)2Ｎを用いた場合、キャリア移動度を５．０ｃｍ2／Ｖｓとすることができる。それに対して、ポリマーゲル電解質IIを用いた場合、キャリア移動度は１．０ｃｍ2／Ｖｓと低かった。
実施例１のように、ゲート絶縁層として液状のものを使用する場合には何らかの手段でそれをトランジスタ内に保持することが好ましい。そこで、実施例２では、ゲート絶縁層（液状）を形状保持する「くぼみ」構造を持つ有機電界効果トランジスタについて説明する。
まず、その構造について、図５を引用して説明する。同図（ａ）は平面図を示し、同図（ｂ）は図（ａ）に示すＡ−Ａ’における断面図を示す。
図５（ｂ）に示すように、この有機電界効果トランジスタは、「くぼみ」を備えた基板１１を有する。「くぼみ」は、所定の深さ（例えば、深さ０．１μｍ〜１００μｍ）を有し、「くぼみ」の底面にはゲート電極１２が形成されている。「くぼみ」の中には、ゲート絶縁層１３として機能するイオン液体が充填されている。
基板１１の表面には、「くぼみ」を挟んで対向する位置にソース電極１４とドレイン電極１５が金薄膜で形成されている。
そして、「くぼみ」の上を大きめの有機半導体層（有機ルブレン単結晶）１６が載置されている。従って、有機半導体層１６の左端領域はソース電極１４と接触し、同１６の右端領域はドレイン電極１５と接触し、これにより有機半導体層１６とソース電極との間、有機半導体層１６とドレイン電極１５との間は、それぞれ電気的に導通が図られている。
このような構造のトランジスタは、以下の手順で製造される。
まず、フォトレジストを塗布したシリコン基板を用意する。所定のマスクを介して紫外線を照射することにより、フォトレジストを所定パターンに露光する。これにより露光された部分のフォトレジストは硬化する。次いで、露光されなかった部分のフォトレジストを溶剤で溶解して除去する。これにより、フォトレジストに所定の孔があく。底面はシリコン基板が露出している。換言すれば、これにより、「くぼみ」ができる。この「くぼみ」の形状はほぼ直方体で、寸法は、例えば、幅０．１μｍ〜１ｍｍ、長さ０．１μｍ〜１ｍｍ、深さ０．１μｍ〜１００μｍである。この「くぼみ」を有するシリコン基板が原型である。
まず、フォトレジストを塗布したシリコン基板を用意する。所定のマスクを介して紫外線を照射することにより、フォトレジストを所定パターンに露光する。これにより露光された部分のフォトレジストは硬化する。次いで、露光されなかった部分のフォトレジストを溶剤で溶解して除去する。これにより、フォトレジストに所定の孔があく。底面はシリコン基板が露出している。換言すれば、これにより、「くぼみ」ができる。この「くぼみ」の形状はほぼ直方体で、寸法は、例えば、幅０．１μｍ〜１ｍｍ、長さ０．１μｍ〜１ｍｍ、深さ０．１μｍ〜１００μｍである。この「くぼみ」を有するシリコン基板が原型である。
次にシリコンゴムの一種であるpoly-dimethylsiloxane(ＰＤＭＳ)のプレポリマーと硬化剤を用意する。このプレポリマーと硬化剤との混合液を原型の上に流し込み、次いで加熱して混合液を硬化させる。硬化すると、シリコンゴムが生じる。このシリコンゴムを原型から剥がすと、「くぼみ」を備えた基板１１が得られる。この基板１１はシリコンゴムでできているので、弾性がある。
次に「くぼみ」及びその周辺にクロムその上に金を順にマスク蒸着することにより、ゲート電極１２、ソース電極１４及びドレイン電極１５を作成する。それから、「くぼみ」より大きい有機半導体層（有機ルブレン単結晶）１６を「くぼみ」を覆うように載置する。これで、「くぼみ」が隙間に変わり、所定の隙間が形成される。この隙間は毛細管現象を示す。
最後にこの隙間にイオン液体を充填することによりゲート絶縁層１３を形成する。イオン液体は毛細管現象を示す隙間にいるので、毛管力（キャピラリーフォース）により隙間にとどまる。その意味で、隙間は開放系のままであっても良い。しかし、耐久性など実用性を考えると、隙間は封止して密閉系に変えることが好ましい。こうして、有機電界効果トランジスタが製造される。
なお、有機半導体層１６を載置するだけで、ソース電極１４、ドレイン電極１５との接触ができ、これにより有機半導体層１６とソース電極１４との間及び有機半導体層１６とドレイン電極１５との間を電気的に導通させる方法は、既に例えば、特開２００５−２６８７１５号公報に開示されている。実施例２では、基板１１がシリコンゴム製なので、有機半導体層１６を機械的に押し付けると、前記接触が良好になる。
実施例２に係るトランジスタの出力特性を図６に、伝達特性を図７に示す。図６のグラフは、図５のソース電極１４とドレイン電極１５の間にドレイン電圧（ＶＤ）を印加した際の、ソース電極１４とドレイン電極１５との間を流れる電流（ＩＤ）の変化（出力特性）を示す。この結果から、低い駆動電圧及び十分に高い電流増幅率が示唆される。図７のグラフは、図５のゲート電極１２とドレイン電極１５との間にゲート電圧（ＶＧ）を印加した際の、ソース電極１４とドレイン電極１５との間を流れる電流（ＩＤ）の変化（伝達特性）を示す。この結果から、低い駆動電圧及び十分に高い電流増幅率が示唆される。
本発明に係る有機電界効果トランジスタは、低い駆動電圧で動作し、それでいて、十分に高い電流増幅率及び高い応答性を示す。そのため、本発明のトランジスタは、増幅素子やスイッチング素子に使用される。
本願請求項１の発明によれば、有機半導体層及びゲート絶縁層を備えた電界効果トランジスタであって、ソース電極と、ドレイン電極と、前記ソース電極と前記ドレイン電極に接する有機半導体層と、有機半導体層に隣り合ったゲート絶縁層と、からなり、ゲート絶縁層は、室温で１５０ｍＰａｓ（ミリパスカル セカンド）以下の粘度を有する液状であって、ゲート絶縁層は、イオン液体単独であるか、または、その主要成分がイオン液体である電界効果トランジスタを提供する。
本願請求項２の発明によれば、ゲート絶縁層は、有機半導体層とは、毛細管現象を示す所定の距離で隔てられている請求項１に記載の電界効果トランジスタを提供する。
本願請求項３の発明によれば、ゲート絶縁層は、電界効果トランジスタに毛細管現象により保持されている請求項１または２のいずれか一項に記載の電界効果トランジスタを提供する。
本願請求項４の発明によれば、ゲート電圧の変調周波数１０Ｈｚにおける静電容量の１／１０に減少する周波数が１０ｋＨｚ以上である請求項１〜３のいずれか一項に記載の電界効果トランジスタを提供する。
本願請求項５の発明によれば、有機半導体は、ルブレンまたはペンタセンである請求項１〜４のいずれか一項に記載の電界効果トランジスタを提供する。
本願請求項６の発明によれば、イオン液体を構成する陽イオンは、イミダゾリウム系陽イオン、ピリジニウム系陽イオン、アンモニウム系陽イオン、およびピラゾリウム系陽イオンから選択される請求項１〜５のいずれか一項に記載の電界効果トランジスタを提供する。
本願請求項７の発明によれば、イオン液体を構成する陽イオンは、
1-methyl-3-methylimidazolium, 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1-propyl-3-methylimidazolium, 1-butyl-3-methylimidazolium, 1-pentyl-3-methylimidazolium, 1-hexyll-3-methylimidazolium, 1-oxyl-3-methylimidazolium, 1,2-dimethyl-3-propylimidazolium, 1-methyl-1-propylpyrrolidinium, 1-methyl-1-butylpyrrolidinium, 1-butyl-1-methylpyrrolidinium, 1-methyl-1-propylpiperidinium, trimethyl propyl ammonium, trimethyl octyl ammonium, trimethyl hexyl ammonium, trimethyl pentyl ammonium, and trimethyl butyl ammonium, 1-ethyl-2,3,5-trimethylpyrazolium, 1-butyl-2,3,5-trimethylpyrazolium, 1-propyl-2,3,5-trimethylpyrazoliumから選択され、
イオン液体を構成する陰イオンは、
bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, bis(fluorosulfonyl)imide, bis(perfluoroethylsulfonyl)imide, tetrafluoroborate, hexafluorophosphate, and dicyanoamineから選択される請求項１〜６のいずれか一項に記載の電界効果トランジスタを提供する。
1-methyl-3-methylimidazolium, 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1-propyl-3-methylimidazolium, 1-butyl-3-methylimidazolium, 1-pentyl-3-methylimidazolium, 1-hexyll-3-methylimidazolium, 1-oxyl-3-methylimidazolium, 1,2-dimethyl-3-propylimidazolium, 1-methyl-1-propylpyrrolidinium, 1-methyl-1-butylpyrrolidinium, 1-butyl-1-methylpyrrolidinium, 1-methyl-1-propylpiperidinium, trimethyl propyl ammonium, trimethyl octyl ammonium, trimethyl hexyl ammonium, trimethyl pentyl ammonium, and trimethyl butyl ammonium, 1-ethyl-2,3,5-trimethylpyrazolium, 1-butyl-2,3,5-trimethylpyrazolium, 1-propyl-2,3,5-trimethylpyrazoliumから選択され、
イオン液体を構成する陰イオンは、
bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, bis(fluorosulfonyl)imide, bis(perfluoroethylsulfonyl)imide, tetrafluoroborate, hexafluorophosphate, and dicyanoamineから選択される請求項１〜６のいずれか一項に記載の電界効果トランジスタを提供する。
本願請求項８の発明によれば、イオン液体は、ＥＭＩ(ＣＦ3ＳＯ2)2Ｎ、
即ち1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide、または、ＥＭＩ(ＦＳＯ2)2Ｎ、即ち、1-ethyl-3-methylimidazolium bis(fluorosulfonyl)imideのいずれかを用いる請求項１〜６のいずれか一項に記載の電界効果トランジスタを提供する。
即ち1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide、または、ＥＭＩ(ＦＳＯ2)2Ｎ、即ち、1-ethyl-3-methylimidazolium bis(fluorosulfonyl)imideのいずれかを用いる請求項１〜６のいずれか一項に記載の電界効果トランジスタを提供する。
本願請求項９の発明によれば、イオン液体は、無機酸化物ナノ粒子を含んでいる請求項１〜８のいずれか一項に記載の電界効果トランジスタを提供する。
本願請求項１０の発明によれば、ゲート絶縁層は、無機イオンを含んでいる請求項１〜９のいずれか一項に記載の電界効果トランジスタを提供する。
本願請求項１１の発明によれば、イオン液体は、電界効果トランジスタに形成されたくぼみに保持されている請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電界効果トランジスタを提供する。
本願請求項１２の発明によれば、電界効果トランジスタを製造するための中間体であって、ソース電極と、ドレイン電極と、ソース電極とドレイン電極に接する有機半導体層と、有機半導体層に隣り合ったゲート絶縁層と、からなり、ゲート絶縁層は、室温で１５０ｍＰａｓ（ミリパスカル セカンド）以下の粘度を有する液状であって、ゲート絶縁層は、イオン液体単独であるか、または、その主要成分がイオン液体である電界効果トランジスタを製造するための中間体を提供する。
本願請求項１３の発明によれば、電界効果トランジスタを製造するための第２中間体であって、室温で１５０ｍＰａｓ（ミリパスカル セカンド）以下の粘度を有し、その主要成分がイオン液体である液状電解液において毛細管現象を示す所定の深さのくぼみを表面に有する基板と、基板の表面に、くぼみを挟んで対向してそれぞれ形成されたソース電極およびドレイン電極と、くぼみの底面に形成されたゲート電極と、からなる電界効果トランジスタを製造するための第２中間体を提供する。
本願請求項１４の発明によれば、基板は弾性を有する請求項１３に記載の電界効果トランジスタを製造するための第２中間体を提供する。
本発明において使用される有機半導体としては、例えば以下に示すものが使用される。
（１）ペンタセン、テトラセン、アントラセンなどのオリゴアセン分子；
（２）ルブレン、テトラメチルペンタセン、テトラクロロペンタセン、ジフェニルペンタセンなどのオリゴアセン誘導体分子；
（３）セクシチオフェンなどオリゴチオフェン分子及びその誘導体分子；
（４）ＴＣＮＱ（７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン）及びその誘導体分子；
（５）ＴＴＦ（１，４，５，８−テトラチアフルバレン）及びその誘導体分子；
（６）ペリレン及びその誘導体分子；
（７）ピレン及びその誘導体分子；
（８）Ｃ６０などフラーレン分子及びその誘導体分子；
（９）フタロシアニン及び銅フタロシアニンなどのメタルフタロシアニン分子及びその誘導体分子；
（１０）ポルフィリン及び亜鉛ポルフィリンや鉄ポルフィリンなどのメタルポルフィリン分子及びその誘導体分子；
（１１)ＢＥＤＴ−ＴＴＦ（ビスエチレンジチオテトラチオフルバレン）及びその誘導体分子；
これらの中で、ルブレン、ペンタセンが好ましい。
（１）ペンタセン、テトラセン、アントラセンなどのオリゴアセン分子；
（２）ルブレン、テトラメチルペンタセン、テトラクロロペンタセン、ジフェニルペンタセンなどのオリゴアセン誘導体分子；
（３）セクシチオフェンなどオリゴチオフェン分子及びその誘導体分子；
（４）ＴＣＮＱ（７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン）及びその誘導体分子；
（５）ＴＴＦ（１，４，５，８−テトラチアフルバレン）及びその誘導体分子；
（６）ペリレン及びその誘導体分子；
（７）ピレン及びその誘導体分子；
（８）Ｃ６０などフラーレン分子及びその誘導体分子；
（９）フタロシアニン及び銅フタロシアニンなどのメタルフタロシアニン分子及びその誘導体分子；
（１０）ポルフィリン及び亜鉛ポルフィリンや鉄ポルフィリンなどのメタルポルフィリン分子及びその誘導体分子；
（１１)ＢＥＤＴ−ＴＴＦ（ビスエチレンジチオテトラチオフルバレン）及びその誘導体分子；
これらの中で、ルブレン、ペンタセンが好ましい。
イオン液体は室温で液状である。本発明では、イオン液体に糊剤や増粘剤を混ぜないで液状のイオン液体をその液状のままゲート絶縁層に使用する。もし、混ぜるとゲート絶縁層が液状にならず、ペースト状になってしまうからである。そのため、ゲート絶縁層は液状であり、外観上はオイルから水のような粘度を持つ。数値としては、１５０mPas（ミリパスカル セカンド）以下の粘度に相当する。これにより、高い応答性がトランジスタにもたらされる。ゲート絶縁層が液状であることの付加的な利点は、十分に高い電流増幅率をもたらすことである。ゲート絶縁層が液状であるので、有機半導体層の表面（実際には微細な凹凸がある）との接触が良くなり、電流増幅率が十分に高くなると推測される。イオン液体には、その液状を損ねない範囲で、性能（低い駆動電圧、十分に高い電流増幅率、高い応答性）を高める添加剤を添加又は溶解することは是である。そのような添加剤は、例えば、以下の通りである。
（１）酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化チタンなどの無機酸化物のナノ粒子
（２）リチウムイオン、カリウムイオン、ナトリウムイオンなどの無機イオン
（１）酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化チタンなどの無機酸化物のナノ粒子
（２）リチウムイオン、カリウムイオン、ナトリウムイオンなどの無機イオン
本発明では、ゲート絶縁層が液状なので、ゲート絶縁層を形状保持するために、「くぼみ」や所定の隙間を用意することが好ましい。そのため、予め、毛細管現象を示す所定の深さを有する「くぼみ」を備えた基板を用意することが好ましい。この場合、前記基板は弾性を有することが好ましい。基板表面上に「くぼみ」を挟んで対向する位置にソース電極及びドレイン電極が形成される。この場合、ソース電極及びドレイン電極には表面に微細な凹凸が生じる。また、ソース電極及びドレイン電極の上に載置される有機半導体層の表面にも微細な凹凸がある。従って、有機半導体層をソース電極及びドレイン電極の上に載置することにより、半導体層とソース電極との間及び半導体層とドレイン電極との間をそれぞれ電気的に導通させた場合、どうしても、導通が悪い。ところが、弾性を有する基板を使用すると、電流増幅率が非常に高まるのである。おそらく、半導体層とソース電極との間及び半導体層とドレイン電極との間の密着性が高まるので、導通が良くなり、その結果、電流増幅率が非常に高まるものと推測される。
Claims (13)
- 有機半導体層及びゲート絶縁層を備えた電界効果トランジスタにおいて、
前記ゲート絶縁層が、液状であって、その主要成分がイオン液体であることを特徴とする電界効果トランジスタ。 - 前記イオン液体が、糊剤又は増粘剤を含まないことを特徴とする請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
- 前記イオン液体が、ＥＭＩ(ＣＦ3ＳＯ2)2Ｎ 又は ＥＭＩ(ＦＳＯ2)2Ｎ であることを特徴とする請求項２に記載の電界効果トランジスタ。
- 有機半導体層及びゲート絶縁層を備えた電界効果トランジスタにおいて、
前記ゲート絶縁層が、液状であって、その主要成分がイオン液体であり、
「ゲート電圧の変調周波数１０Ｈｚにおける静電容量が１/１０に減少する周波数」が１０ｋＨｚ以上であることを特徴とする電界効果トランジスタ。 - 前記イオン液体が、糊剤又は増粘剤を含まないことを特徴とする請求項４に記載の電界効果トランジスタ。
- 前記イオン液体が、ＥＭＩ(ＣＦ3ＳＯ2)2Ｎ 又は ＥＭＩ(ＦＳＯ2)2Ｎ であることを特徴とする請求項５に記載の電界効果トランジスタ。
- ソース電極、ドレイン電極、これら電極に接触している有機半導体層、該有機半導体層に隣り合ったゲート絶縁層、及び、該ゲート絶縁層に接触しているゲート電極を備えた電界効果トランジスタにおいて、
前記ゲート絶縁層が、糊剤又は増粘剤を含まず液状であって、その主要成分がイオン液体であり、
「ゲート電圧の変調周波数１０Ｈｚにおける静電容量が１/１０に減少する周波数」が１０ｋＨｚ以上である電界効果トランジスタ。 - ソース電極、ドレイン電極、これら電極に接触している有機半導体層、該有機半導体層と「毛細管現象を示す所定の隙間」を介して位置しているゲート電極、及び、前記隙間に充填されたゲート絶縁層を備えた電界効果トランジスタであって、
前記ゲート絶縁層が、糊剤又は増粘剤を含まず液状であって、その主要成分がイオン液体であり、
「ゲート電圧の変調周波数１０Ｈｚにおける静電容量が１/１０に減少する周波数」が１０ｋＨｚ以上である電界効果トランジスタ。 - ソース電極、ドレイン電極、これら電極に接触している有機半導体層、及び、該有機半導体層と「毛細管現象を示す所定の隙間」を介して位置しているゲート電極を備えた中間体を用意し、
次いで、前記隙間に「糊剤又は増粘剤を含まず主要成分がイオン液体からなる液状電解質」を充填することによりゲート絶縁層を形成し、
これにより、「ゲート電圧の変調周波数１０Ｈｚにおける静電容量が１/１０に減少する周波数」が１０ｋＨｚ以上である電界効果トランジスタを製造する方法。 - ソース電極、ドレイン電極、これら電極に接触している有機半導体層、及び、該有機半導体層と「毛細管現象を示す所定」の隙間を介して位置しているゲート電極を備えた中間体。
- 毛細管現象を示す所定の深さを有する「くぼみ」を備えた基板、該基板表面上であって該「くぼみ」を挟んで対向する位置に形成されたソース電極及びドレイン電極、前記「くぼみ」の底面に形成されたゲート電極からなる第２中間体を用意し、
次いで、前記「くぼみ」の上に大きめの有機半導体層を載置し、これにより、前記有機半導体層とソース電極との間及び前記有機半導体層とドレイン電極との間をそれぞれ電気的に導通させると共に、前記有機半導体層と前記ゲート電極との間に「毛細管現象を示す所定の隙間」を形成し、
更に前記隙間に「主要成分がイオン液体からなる液状電解質」を充填することによりゲート絶縁層を形成し、
これにより、「ゲート電圧の変調周波数１０Ｈｚにおける静電容量が１/１０に減少する周波数」が１０ｋＨｚ以上である電界効果トランジスタを製造する方法。 - 毛細管現象を示す所定の深さを有する「くぼみ」を備えた基板、該基板表面上であって該「くぼみ」を挟んで対向する位置に形成されたソース電極及びドレイン電極、前記「くぼみ」の底面に形成されたゲート電極からなる第２中間体。
- 前記基板が弾性を有することを特徴とする請求項１２記載の第２中間体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013122140A JP5678129B2 (ja) | 2008-01-11 | 2013-06-10 | 電界効果トランジスタ、中間体 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008004630 | 2008-01-11 | ||
| JP2008004629 | 2008-01-11 | ||
| JP2008004630 | 2008-01-11 | ||
| JP2008004629 | 2008-01-11 | ||
| JP2013122140A JP5678129B2 (ja) | 2008-01-11 | 2013-06-10 | 電界効果トランジスタ、中間体 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009548853A Division JPWO2009087793A1 (ja) | 2008-01-11 | 2008-09-01 | 電界効果トランジスタ、電界効果トランジスタの製造方法、中間体及び第２中間体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013211588A true JP2013211588A (ja) | 2013-10-10 |
| JP5678129B2 JP5678129B2 (ja) | 2015-02-25 |
Family
ID=40852915
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009548853A Pending JPWO2009087793A1 (ja) | 2008-01-11 | 2008-09-01 | 電界効果トランジスタ、電界効果トランジスタの製造方法、中間体及び第２中間体 |
| JP2013122140A Expired - Fee Related JP5678129B2 (ja) | 2008-01-11 | 2013-06-10 | 電界効果トランジスタ、中間体 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009548853A Pending JPWO2009087793A1 (ja) | 2008-01-11 | 2008-09-01 | 電界効果トランジスタ、電界効果トランジスタの製造方法、中間体及び第２中間体 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8203138B2 (ja) |
| JP (2) | JPWO2009087793A1 (ja) |
| WO (1) | WO2009087793A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170069161A (ko) * | 2015-12-10 | 2017-06-20 | 삼성전자주식회사 | 광 전자 장치와 이를 포함하는 스마트 윈도우 |
| KR20200118986A (ko) * | 2019-04-09 | 2020-10-19 | 중앙대학교 산학협력단 | 전기적으로 안정한 이온성 전해질 기반 유기 트랜지스터 및 이의 제조 공정 |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010092971A (ja) * | 2008-10-06 | 2010-04-22 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 電界効果トランジスタ |
| TW201119110A (en) * | 2009-11-18 | 2011-06-01 | Metal Ind Res & Dev Ct | Fabrication method of organic thin-film transistors |
| JP5436166B2 (ja) * | 2009-11-26 | 2014-03-05 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 磁化測定装置およびその測定用ロッド |
| JP5633804B2 (ja) * | 2010-11-26 | 2014-12-03 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | ペロブスカイト型の複合酸化物をチャンネル層とする電界効果トランジスタ及びその製造方法と、これを利用したメモリ素子 |
| WO2012161640A1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-11-29 | Magnus Lestelius | Ionic paper electronic platform (ipep) |
| KR101963229B1 (ko) * | 2011-12-05 | 2019-03-29 | 삼성전자주식회사 | 접을 수 있는 박막 트랜지스터 |
| JP6215537B2 (ja) * | 2013-02-01 | 2017-10-18 | 本田技研工業株式会社 | 半導体装置に好適なカーボンナノチューブ束群を用いた半導体装置の製造方法、及び半導体装置 |
| JP6215536B2 (ja) * | 2013-02-01 | 2017-10-18 | 本田技研工業株式会社 | キャリア輸送方向に対して直交する方向にｃｎｔチャネルを有する電界効果トランジスタ |
| JP6215535B2 (ja) * | 2013-02-01 | 2017-10-18 | 本田技研工業株式会社 | 電界効果トランジスタ |
| KR102051519B1 (ko) * | 2013-02-25 | 2019-12-03 | 삼성전자주식회사 | 파이버 상에 형성된 박막 트랜지스터 및 그 제조 방법 |
| WO2015028700A1 (en) * | 2013-05-03 | 2015-03-05 | Åbo Akademi University | Electroactive blends and layers, and devices made from these |
| JP6191235B2 (ja) * | 2013-05-20 | 2017-09-06 | 富士電機株式会社 | 有機トランジスタ及びその製造方法 |
| JP2015109403A (ja) * | 2013-10-24 | 2015-06-11 | 富士フイルム株式会社 | 導電膜形成用組成物、導電膜、有機薄膜トランジスタ、電子ペーパー、ディスプレイデバイスおよび配線板 |
| JP6224472B2 (ja) * | 2013-10-24 | 2017-11-01 | 富士フイルム株式会社 | 導電膜形成用組成物、導電膜、有機薄膜トランジスタ、電子ペーパー、ディスプレイデバイスおよび配線板 |
| IN2013DE03218A (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-08 | Indian Inst Technology Kanpur | |
| KR102201320B1 (ko) | 2014-06-12 | 2021-01-11 | 삼성전자주식회사 | 반도체소자와 그 제조방법 및 반도체소자를 포함하는 전자소자 |
| EP3054486B1 (en) * | 2015-02-04 | 2021-07-07 | Nokia Technologies Oy | A field-effect apparatus, associated apparatus and methods |
| CN105633283A (zh) * | 2016-03-14 | 2016-06-01 | 深圳大学 | 一种透明、柔性的光电传感器及其制备方法 |
| US10546940B2 (en) | 2016-09-07 | 2020-01-28 | International Business Machines Corporation | On-chip integrated temperature protection device based on gel electrolyte |
| US10825911B1 (en) * | 2019-12-02 | 2020-11-03 | Allen Howard Engel | Dichalcogenide transistor |
| CN111128728B (zh) * | 2019-12-13 | 2021-08-31 | 清华大学 | 一种可拉伸晶体管及其制备方法 |
| JP7336789B2 (ja) | 2020-07-03 | 2023-09-01 | 日本電信電話株式会社 | 電気二重層トランジスタ |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003303630A (ja) * | 2002-04-11 | 2003-10-24 | Sony Corp | 固体電解質および光電変換素子ならびにその製造方法 |
| JP2004080026A (ja) * | 2002-08-02 | 2004-03-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 有機薄膜トランジスタ及びその作製方法、並びに有機薄膜トランジスタを有する半導体装置 |
| JP2005209736A (ja) * | 2004-01-20 | 2005-08-04 | Japan Science & Technology Agency | 半導体素子とその製造方法 |
| JP2005285756A (ja) * | 2004-03-03 | 2005-10-13 | Canon Inc | 電解質組成物、色素増感太陽電池およびその製造方法 |
| JP2006507692A (ja) * | 2002-09-30 | 2006-03-02 | ナノシス・インコーポレイテッド | 大面積ナノ可能マクロエレクトロニクス基板およびその使用 |
| WO2007002989A1 (en) * | 2005-07-01 | 2007-01-11 | Schefenacker Vision Systems Australia Pty Ltd | Charge conducting medium |
| JP2007142362A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-06-07 | Lg Philips Lcd Co Ltd | スタンプ及びスタンプ製造方法、ナノパターン形成方法、並びにそれを利用した薄膜トランジスタの製造方法及び液晶表示装置の製造方法 |
| JP2007149648A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-06-14 | Air Products & Chemicals Inc | ナノ粒子含有組成物、電解質及び電気化学セル |
| JP2007180498A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-07-12 | Seiko Epson Corp | 薄膜トランジスタ、電子回路、表示装置および電子機器 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4269134B2 (ja) * | 2001-11-06 | 2009-05-27 | セイコーエプソン株式会社 | 有機半導体装置 |
| GB0229191D0 (en) * | 2002-12-14 | 2003-01-22 | Plastic Logic Ltd | Embossing of polymer devices |
| KR101244898B1 (ko) * | 2006-06-28 | 2013-03-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법 |
| JP2008122649A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置の製造方法、電気光学装置、液晶装置、有機エレクトロルミネッセンス装置、及び電子機器 |
-
2008
- 2008-09-01 JP JP2009548853A patent/JPWO2009087793A1/ja active Pending
- 2008-09-01 WO PCT/JP2008/065700 patent/WO2009087793A1/ja active Application Filing
-
2009
- 2009-07-10 US US12/458,420 patent/US8203138B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-06-10 JP JP2013122140A patent/JP5678129B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003303630A (ja) * | 2002-04-11 | 2003-10-24 | Sony Corp | 固体電解質および光電変換素子ならびにその製造方法 |
| JP2004080026A (ja) * | 2002-08-02 | 2004-03-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 有機薄膜トランジスタ及びその作製方法、並びに有機薄膜トランジスタを有する半導体装置 |
| JP2006507692A (ja) * | 2002-09-30 | 2006-03-02 | ナノシス・インコーポレイテッド | 大面積ナノ可能マクロエレクトロニクス基板およびその使用 |
| JP2005209736A (ja) * | 2004-01-20 | 2005-08-04 | Japan Science & Technology Agency | 半導体素子とその製造方法 |
| JP2005285756A (ja) * | 2004-03-03 | 2005-10-13 | Canon Inc | 電解質組成物、色素増感太陽電池およびその製造方法 |
| WO2007002989A1 (en) * | 2005-07-01 | 2007-01-11 | Schefenacker Vision Systems Australia Pty Ltd | Charge conducting medium |
| JP2009507246A (ja) * | 2005-07-01 | 2009-02-19 | シェフェネイカー・ヴィジョン・システムズ・オーストラリア・プロプライアタリー・リミテッド | 電荷伝導媒体 |
| JP2007149648A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-06-14 | Air Products & Chemicals Inc | ナノ粒子含有組成物、電解質及び電気化学セル |
| JP2007142362A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-06-07 | Lg Philips Lcd Co Ltd | スタンプ及びスタンプ製造方法、ナノパターン形成方法、並びにそれを利用した薄膜トランジスタの製造方法及び液晶表示装置の製造方法 |
| JP2007180498A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-07-12 | Seiko Epson Corp | 薄膜トランジスタ、電子回路、表示装置および電子機器 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| JIYOUL LEE ET AL.: ""Ion Gel Gated Polymer Thin-Film Transistors"", JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, vol. 129, JPN6008057861, 24 March 2007 (2007-03-24), US, pages 4532 - 4533, ISSN: 0002961092 * |
| 平原律雄,他４名: ""弾性樹脂を用いた有機半導体単結晶／イオン液体界面の作製と電気二重層トランジスタ"", 第６８回応用物理学会学術講演会講演予稿集, JPN6008057859, 4 September 2007 (2007-09-04), pages 1334, ISSN: 0002961091 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170069161A (ko) * | 2015-12-10 | 2017-06-20 | 삼성전자주식회사 | 광 전자 장치와 이를 포함하는 스마트 윈도우 |
| KR102651543B1 (ko) * | 2015-12-10 | 2024-03-28 | 삼성전자주식회사 | 광 전자 장치와 이를 포함하는 스마트 윈도우 |
| KR20200118986A (ko) * | 2019-04-09 | 2020-10-19 | 중앙대학교 산학협력단 | 전기적으로 안정한 이온성 전해질 기반 유기 트랜지스터 및 이의 제조 공정 |
| KR102205569B1 (ko) * | 2019-04-09 | 2021-01-20 | 중앙대학교 산학협력단 | 전기적으로 안정한 이온성 전해질 기반 유기 트랜지스터 및 이의 제조 공정 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20100051913A1 (en) | 2010-03-04 |
| JP5678129B2 (ja) | 2015-02-25 |
| US8203138B2 (en) | 2012-06-19 |
| WO2009087793A1 (ja) | 2009-07-16 |
| JPWO2009087793A1 (ja) | 2011-05-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5678129B2 (ja) | 電界効果トランジスタ、中間体 | |
| Thiemann et al. | Ionic liquids for electrolyte-gating of ZnO field-effect transistors | |
| Tybrandt et al. | Chemical potential–electric double layer coupling in conjugated polymer–polyelectrolyte blends | |
| Panzer et al. | Polymer electrolyte gate dielectric reveals finite windows of high conductivity in organic thin film transistors at high charge carrier densities | |
| US7927913B2 (en) | Electrolyte pattern and method for manufacturing an electrolyte pattern | |
| Adachi et al. | Determination of parameters of electron transport in dye-sensitized solar cells using electrochemical impedance spectroscopy | |
| Locklin et al. | Ambipolar organic thin film transistor-like behavior of cationic and anionic phthalocyanines fabricated using layer-by-layer deposition from aqueous solution | |
| JP5443282B2 (ja) | 表面電荷調整ナノチャネルに基づくナノ流体電界効果トランジスタの生成方法および該電界効果トランジスタ・デバイス | |
| Wu et al. | Enhancing the electrochemical doping efficiency in diketopyrrolopyrrole‐based polymer for organic electrochemical transistors | |
| Siddons et al. | Highly efficient gating and doping of carbon nanotubes with polymer electrolytes | |
| CN101154713B (zh) | 薄膜晶体管、电光装置及电子设备 | |
| Wanekaya et al. | Field-effect transistors based on single nanowires of conducting polymers | |
| Bai et al. | Single‐Molecule Electrochemical Transistors | |
| Berger et al. | From broadband to electrochromic notch filters with printed monochiral carbon nanotubes | |
| Anglin et al. | Monitoring the charge accumulation process in polymeric field-effect transistors via in situ sum frequency generation | |
| US7952090B2 (en) | Electrochemical thin-film transistor | |
| US9153789B2 (en) | Transistor with source/drain electrodes on pedestals and organic semiconductor on source/drain electrodes, and method for manufacturing same | |
| Zhang et al. | Thermally stable ternary data-storage device based on twisted anthraquinone molecular design | |
| von Seggern et al. | Temperature-dependent performance of printed field-effect transistors with solid polymer electrolyte gating | |
| Acharya et al. | Achieving ultralow turn-on voltages in organic thin-film transistors: Investigating fluoroalkylphosphonic acid self-assembled monolayer hybrid dielectrics | |
| Septianto et al. | On-demand tuning of charge accumulation and carrier mobility in quantum dot solids for electron transport and energy storage devices | |
| Yadav et al. | High-performance organic field-effect transistors gated by imidazolium-based ionic liquids | |
| Atallah et al. | Charge saturation and intrinsic doping in electrolyte-gated organic semiconductors | |
| Sarkar et al. | Graphene oxide as a dielectric and charge trap element in pentacene-based organic thin-film transistors for nonvolatile memory | |
| Jung et al. | Naphthalenetetracarboxylic diimide layer-based transistors with nanometer oxide and side chain dielectrics operating below one volt |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130710 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130710 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130917 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140714 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140722 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140902 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141209 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150105 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5678129 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |